優化電容式觸控應用的平均功耗

　　其中：

　　I_活動 = 控制器對傳感器進行采樣時所消耗的電流

　　T_活動 = 控制器對所有傳感器采樣所需的時間

　　I_睡眠= 控制器處于睡眠模式時所消耗的電流

　　T_睡眠= 控制器處于睡眠模式所持續的時間

　　一般來說，人的手指觸摸按鈕的時間不可能短于150ms。典型的模數轉換時間介于200至6000us。 這意味著在傳感器被觸摸的150ms時間內可以進行數次模數轉換。應根據您的具體模數轉換時間來優化報告率。

　　降低C_P有助于縮短活動時間(T_活動)，因為控制器可以使用較低的模數轉換器分辨率。選用具有較低工作電流的電容式感應控制器可以降低I_活動。記住，睡眠模式電流對平均電流的影響最小。

　　根據手指觸控事件改變報告率

　　在選擇報告率時應考慮用戶與設備的互動方式。消費類電子產品可能每次開機后數小時內手指都不會觸摸用戶界面。例如，音響系統或電視遙控器上的按鈕只有在一些像調節音量或更換頻道等情況下，才偶爾會使用到。但是，一旦按下某個按鈕，用戶就有可能需要觸摸多個按鈕來達到預期的效果。

　　根據這個實例，可降低對傳感器的采樣頻率(低報告率模式)，直到檢測到有按鈕被觸摸，這時再調高報告率(高報告率模式)以便對后續觸摸進行快速響應(如圖3所示)。如果在一段時間內未檢測到手指觸摸，電容式感應控制器就可以恢復到低報告率模式。可以根據觸控事件，使用可編程電容式感應控制器來動態改變報告率。　　

 

　　為了進一步降低功耗，可在控制器處于低報告率模式下時將用戶界面的背光燈關閉。一旦檢測到有觸摸， 在控制器進入高報告率模式時會再次打開背光燈。

　　利用優先規則將控制器從睡眠模式中喚醒

　　在有些應用中，所有按鈕都不能將電容式感應控制器從睡眠模式中喚醒。

　　例如，當電視機關閉后，控制器只需檢測電源按鈕上的手指觸控以便打開電視。在這個應用中，當關閉電源時，控制器只需對電源按鈕進行采樣，而無需對電視機前面板上的任何其它按鈕進行采樣。這樣可以縮短T活動，并顯著降低平均功耗。

　　讓我們來了解一下典型的電視機前面板情況：

　　♦ 八個電容式觸控感應按鈕
　　♦ 采樣時間 = 500uS/按鈕
　　♦ I_活動 = 4mA
　　♦ T_活動 = 10ms
　　♦ I_睡眠 = 1uA
　　♦ T_睡眠 = 90ms.

　　根據方程式1，當對所有按鈕采樣時：

　　I_平均 = 160uA

　　當只有對電源按鈕采樣時：

　　I_平均 = 20uA

　　在本文的第二部分，我將探討優化電容式觸控感應設計平均功耗的其他方法，例如：

　　♦ 使用聯動電容式傳感器法將控制器從睡眠模式中喚醒
　　♦ 使用接近傳感器將控制器從睡眠模式中喚醒
　　♦ 使用外部穩壓器關閉電源
　　♦ 選用針對電容式感應控制器的低功耗選項